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浅埋暗挖隧道施工对桥梁基础的影响分析

2019-09-10张景生

智能建筑与工程机械 2019年4期
关键词:影响

摘  要:当前,我国社会经济发展日新月异,大量城市隧道工程的施工,会对邻近建筑物和已建设桥梁的基础产生严重影响,开展隧道施工对桥梁基础的影响研究,保证相邻桥梁基础在隧道施工中的安全性,已成为隧道施工中需要解决的关键问题。研究发现在实际隧道施工中,周围土体的扰动将在一定程度上影响公路桥梁和立交桥的基础。为了保证桥梁结构的稳定性和安全性,需研究隧道施工对桥梁基础的影响。为此,本文详细论述了浅埋暗挖隧道施工对桥梁基础的影响,以期能为类似工程提供借鉴与参考。

关键词:浅埋暗隧道;桥梁基础;影响

中图分类号:U455    文献标识码:A    文章编号:2096-6903(2019)04-0000-00

0前言

随着城市化进程的不断加快,在改善城市交通方面,地下空间的开发利用发挥了积极作用,城市道路系统中的隧道工程发展迅速,而在隧道施工建设中,无法避免的会影响到附近的已建桥梁工程基础。所以,浅埋隧道开挖必定会对桥梁工程的基础造成影响,为此需要进行深入研究。

1浅埋暗挖法隧道施工技术

1.1浅埋暗挖法应用条件

首先,将城市地下铁道、其他潜埋结构物及山岭隧道洞口段修建在软弱围岩及潜埋地层中;其次,将覆跨比>0.2的浅埋地下洞室修建在不能明挖施工的软弱无胶结等的第四纪地层,如砂、卵石、土质等;再次,必须将辅助施工措施如堵水、降水、排水等应用于高水位地层。特别是对于地面建筑物密集、地下管线密布、对地面沉降要求严格的城市地下工程,如地下停车场的修建、地下铁道的修建、电力管道的修建等,浅埋暗挖法更加适用。

1.2浅埋暗挖法的基本处理

隧道工程底层预处理、预加固研究表明:全面保障开挖面有牢固的土体,是将浅埋暗挖法应用于隧道工程中的基础。施工单位为保障工程的稳定性,施工时可进行降低地下水位。通过运用降低地下水位的方式,还能保障土质物理学性质满足施工要求。现阶段,预加固技术包含多种,其中比较常用的有两种,一种为小导管超前注浆,另一种为大管棚超前支护。

隧道前期支护技术研究内容包括:前期在隧道内开展开挖、前期支护工作。在开挖期间,必须保证开挖与支护同步。

二次衬砌技术分析:将浅埋暗挖法应用在隧道工程中,模筑混凝土是二次衬砌的主要材料。模筑混凝土不但可有效地提高初期支护强度,还可充分满足工程初期安全要求,且对中间防水隔离层支撑效果十分良好。一般而言,在工程初期,施工单位应先做好勘察测量,只有保证初期支护拥有足够的稳定性,方可实施二次衬砌施工。

在断面大的隧道工程中,如果在初期支护变形前期不持续进行施工,需要的时间可能很长,因此,二次衬砌超前施工可以按照具体的实际情况开展。这时,二次衬砌就需要承受更大压力,为此施工单位需要对其格外重视。

勘测研究:将浅埋暗挖法应用在隧道施工中,需要实时监测工程开展状况,获取全面的数据信息是对工程稳定性的保障。通常情况下,施工单位需要对拱顶下沉、隧道周边收敛及地表位移等进行重点监测,对于支护应力等工程,可按照工程具体情况选择监测。

2工程概况

2.1建筑分析

以某城市地铁建设为例,对于地铁建设而言,轻轨建设无需任何条件,只能通过地下通道进行开挖。在开挖过程中,有一段立交桥需要通过。为便于施工,采用浅埋暗挖施工工艺。此地段是城市的关键位置,附近围绕着主商圈,紧邻主立交桥,人们对整个顶部的跨度与距离产生怀疑。但是,立交桥主要由四层组成,每个桥墩都设计有最好的基础和桩。

2.2数据分析

根据调查资料分析可知,该立交桥桥墩正好位于隧道上方,整個桥墩的设计机构和桩与桩间的距离可实施操作,但无法保证长期应用;所以,隧道在具体施工中需应用台阶法,并保证开挖尺度比桩的尺度小,以此最大程度降低隧道施工对桥梁基础的影响。整个桥墩在隧道开挖之间进行灌浆加固,采用混凝土与砂浆混合,并选择相应的填充体系,为了保证加固过程的充分性,必须对膜进行两次衬砌,并对混凝土强度进行两次加固。

2.3开挖前加固技术

为确保能够顺利开展隧道施工,则应先做好区间内地质条件的勘测与分析工作。此种方式可充分确保加固技术的稳定性,在对隧道进行施工时,应结合具体的结构分布状况,对地层间实施加固处理,并对混凝土技术的优越性进行充分利用,并使用岩石、沙砾实施搅拌,进而能够更好的调制出最理想的砂浆,进而实现更好的填筑,并合理按照相应顺序进行填筑,确保从上至下开展,并做好相应防范工作。

3利用数值参数构建模型

浅埋暗挖法主要是一种地下作业方法,而浅埋暗挖条件主要是为了控制地表沉降。对于上述工程项目,施工前需通过数据参数建立三维模型,观察桥梁的稳定性和桩间的主要粘结点,该方法施工成本低,拆除少,操作方便,设备简单。在本工程中,主要采用相应的数值构建模型,根据实际尺寸构造隧道结构、承台和桩基等。对整个施工而言,应分析隧道的承载力及其平衡状态,确定隧道支护工作,并确保整个过程是严格按照相关顺序开展计算的。

4结果分析

4.1桩土相对沉降

根据以上计算,整个施工的桩土相对沉降。从以上沉降特征来看,各桩底的桩土沉降量较大,隧道施工也会形成较大的影响。但离桩越远,对整体的影响就越小,从数据的对比分析来看,桩基础的沉降同周围的距离存在着一定关联性,摩擦力越小之处桩基沉降就越慢。

4.2桩侧摩擦阻力

在具体工程建设中,影响桩侧摩阻力的因素很多,对于浅埋隧道施工,每桩体的长度和性质严重阻碍了摩阻力的发挥,在施工外部,如果桩基础的沉降超过土体的沉降,也会不同程度阻碍桩侧的摩擦力。通过直径与圆柱体的半径表现处理发现,整个深度越大,其摩擦阻力也会越大;所以,在整个群桩之中,因桩不同其摩擦阻力也不尽相同,各角边缘到中心桩的摩擦力之间存在着相同的关系。

4.3承臺沉降

对于隧道开挖而言,整个承台会随着隧道开挖不断发生沉降,沉降以两个监测点之间的沉降距离和实际监测标准为基础;若二次衬砌有完善的时间,它将开始稳定,通过与实测数据相比,发现模拟沉降所占的比例将变小。在此过程中,我们将看到模拟太过理想化,没有从具体实况出发考虑整个地下水下沉或突变。

5解决措施

5.1保护措施

(1)首先,在具体施工之前,对此地区的环境、土壤问题展开分析,并对软土地层采用恰当开挖方法,以有效防止位移或变形。其次,应考虑在开挖过程中如何防止地层或桩基础的位移,结果在预测分析变化中,可按照施工断面层机械深度与其他因素的影响,确保整个开挖施工足够合理,在具体开挖时开展多类形式的应用。(2)对开挖稳定性进行严控,灌浆过程中,采用小面积开挖注浆,确保严格遵守应用程序,充分确保整个土地的稳定性与承载力,对那些易发生问题的位置,可应用混凝土喷洒或瞄杆法进行解决,并对程序进行完善。(3)应用有效的支护方式,对桥梁桩基,既能保证支护设置的及时性,又能防止对整个桩基形成影响。

5.2加固措施

6结语

在城市隧道工程施工中,周围土体会受到干扰,影响到既有建筑地基的稳定性及建筑物的正常使用。所以,在隧道开挖中,应进行必要的分析研究,明确施工引起的土体位移对邻近桥桩的影响,应用切实可行的方法与措施,从防护、加固两方面,有效降低隧道施工所带来的负面影响,进而最大程度提升施工质量,实现工程综合效益最大化。

参考文献

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收稿日期:2019-07-03

作者简介:张景生(1985—),男,山东潍坊人,本科,工程师,研究方向:路桥。

Analysis of Influence of Shallow Buried tunnel Construction on Bridge Foundation

ZHANG Jingsheng

(The 5th Engineering Co., Ltd. of CCCC Fourth Public Bureau, Hanzhong  Shaanxi 723000)

Abstract: At present, China's social and economic development is changing with each passing day. The construction of a large number of urban tunnel projects will have a serious impact on the foundations of adjacent buildings and bridges already constructed. Research on the impact of tunnel construction on bridge foundations will be carried out to ensure the construction of adjacent bridge foundations in tunnels. Safety has become a key issue in tunnel construction. The study found that in actual tunnel construction, the disturbance of the surrounding soil will affect the foundation of highway bridges and overpasses to a certain extent. In order to ensure the stability and safety of the bridge structure, the influence of tunnel construction on the bridge foundation needs to be studied. To this end, this article discusses in detail the impact of shallow buried tunnel construction on bridge foundations, with a view to providing reference and reference for similar projects.

Keywords: shallow buried tunnel; bridge foundation; influence

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